第五章 合成高分子（含解析） 课后训练 2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修3

第五章《合成高分子》课后训练
一、单选题（共14题）
1．在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时，都要加入交联剂下列说法错误的是
A．加入交联剂都可使线型结构变为网状结构
B．橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为了增强橡胶的强度
C．制备高吸水性树脂时将线型结构连接为体型结构是为了使它既吸水又不溶于水
D．顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水
2．重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物，为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如图。

下列说法不正确的是
A．反应①中有氮元素的单质生成
B．反应②是取代反应
C．聚合物P能发生水解反应
D．反应②的副产物不可能是网状结构的高分子
3．合成导电高分子材料PPV的反应：
资料：苯乙烯的结构简式如图所示
下列说法正确的是
A．PPV无还原性
B．PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C．和苯乙烯互为同系物
D．通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量，可得其聚合度
4．构成高分子化合物的单体种类有_______种
A．3 B．4 C．6 D．8
5．下列关于高分子材料制备和性质的说法中错误的是
A．酚醛树脂是制作电木插座的主要成分，可由甲醛和苯酚经缩聚反应制得
B．聚乙烯是生产食品包装袋的主要成分，无法使溴水褪色
C．聚乳酸是免拆型手术缝线的主要成分，是一种可降解的医用高分子材料
D．聚乙二醇是化妆品起补水作用的主要成分，其结构简式为
6．有电子转移的有机反应在电解池中进行时被称为电有机合成。己二腈是制尼龙－66的原料，工业上用电有机合成己二腈[NC(CH2)4CN]的总反应为：4CH2=CHCN+2H2O=2NC(CH2)4CN+O2↑，阴极反应为2CH2=CHCN+2H++2e-NC(CH2)4CN。下列说法正确的是
A．电解过程中，H+向阳极移动
B．阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C．己二腈[NC(CH2)4CN]是有机高分子化合物
D．1mol丙烯腈(CH2=CHC≡N)中所含σ键的数目为9NA
7．2022 北京冬奥会处处体现“科技、发展、环保、和平”的理念，下列说法错误的是
A．冬奥场馆通过光伏发电和风力发电获得的电能属于可再生清洁能源
B．火爆全网的吉祥物“冰墩墩”的毛绒材质主要是聚酯纤维属于合成纤维
C．运动员的头盔、滑板，主火炬等多处使用的碳纤维属于有机高分子材料
D．首钢滑雪大跳台的主体结构使用的特种钢属于金属材料
8．化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A．酸雨是指pH<7的雨水，主要是由空气中SO2含量偏高引起
B．太阳能电池是利用高纯单质硅将光能直接转换为电能
C．N95型口罩的核心材料是聚丙烯，属于有机高分子材料
D．新型冠状病毒疫苗应冷藏存放，以避免蛋白质变性
9．下列说法错误的是
A．在日常生活中用于包装食品的塑料通常是聚乙烯
B．聚氯乙烯是热塑性塑料
C．聚乳酸()属于光降解高分子
D．塑料的主要成分是合成树脂，另外还有一些添加剂
10．化学与科技、社会、生产、生活等联系紧密，下列相关说法正确的是
A．为了减缓钢铁的腐蚀，可增大钢铁中的含碳量
B．通过在葡萄酒中添加二氧化硫来抗氧化是利用SO2的氧化性
C．草木灰与铵态氮肥不能混合施用，原因与盐类水解有关
D．医用外科口罩和防护服所用的熔喷布是一种聚丙烯材料，聚丙烯属于纯净物
11．化学与生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A．北京冬奥会场馆利用化学反应将CO2跨临界直冷制冰
B．神舟飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C．聚氯乙烯通过氯乙烯加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层
D．碳酸氢钠可做食品膨松剂
12．下列说法正确的是(　　)
A．天然橡胶和杜仲胶互为同分异构体
B．与属于同系物
C．合成的单体为乙烯和2-丁烯
D．是由苯酚和甲醛发生加成反应后的产物脱水缩合而成
13．分枝酸可用于生化研究，其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A．1个分枝酸分子中含有1个手性碳原子
B．1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应
C．分枝酸在一定条件下可发生加聚反应和缩聚反应
D．分枝酸可使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同
14．聚乳酸（PLA）是一种生物可降解材料。低相对分子质量PLA可由乳酸直接聚合而成，高相对分子质量PLA的制备过程如下图所示。
下列说法正确的是
A．PLA易溶于水
B．乳酸生产中间体时，原子利用率能达到100％
C．由乳酸直接生成低相对分子质量PLA的反应属于缩聚反应
D．1molPLA完全水解，消耗1molNaOH
二、填空题（共8题）
15．请按要求填空(化学方程式需注明反应条件):
(1) 的系统名法名称是 。
(2)反-2-丁烯的结构简式 。
(3)分子式为C8H11N的有机物，含有苯环和—NH2结构的同分异构体有 种。
(4)乙酸乙酯在酸性条件下水解的化学方程式 。
(5)苯乙烯和1,3-丁二烯在一定条件下共聚合成丁苯橡胶的化学方程式 。
16．广西是全国首屈一指的产糖区，生产白糖需要对蔗汁进行澄清、脱色处理。为达到澄清目的，可以添加十四烷基二甲基苄基氯化铵，其分子结构式如下：
双十八烷基二甲基氯化铵(双代表有2个十八烷基)，它的结构简式是： 。十八烷基三甲基氯化铵，它的结构简式是 。它们都属于季铵盐类化合物，该类化合物也用作消毒剂。例如消毒剂新活尔灭，它的有效成分的化学名称是十二烷基二甲基苄基溴化铵，结构式是 。它可以用溴苄()和十二烷基二甲基胺反应而制备，反应方程式是： 。
17．乙苯是一种重要的工业原料，在一定条件下可以制得苯乙烯，苯乙烯可以合成丁苯橡胶(在合成橡胶中产量最大)的原料。
(1)工业主要采用苯和乙烯合成乙苯，该反应的反应类型是
(2)由苯乙烯和另一种单体A通过加聚反应可以合成丁苯橡胶，则单体A的结构简式为
(3)乙苯的核磁共振氢谱的峰面积比为
18．橡胶树是热带植物，在我国海南已大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，其结构简式为。
试回答下列问题：
(1)天然橡胶加入适量的硫进行硫化后，发生 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)聚异戊二烯的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，溴水 (填“能”或“不能”)褪色。
19．有人设想合成具有以下结构的烃分子。
（1）结构D显然是不可能合成的，原因是 。
（2）在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团，可以形成金刚烷的结构，写出金刚烷的分子式 。
（3）B的一种同分异构体是最简单的芳香烃(含苯环)，能证明该芳香烃中的化学键不是单双键交替排列的事实是 。
a．它的对位二元取代物只有一种 b．它的邻位二元取代物只有一种
c．分子中所有碳碳键的键长均相等 d．能发生取代反应和加成反应
（4）C的一种属于芳香烃(含苯环)的同分异构体是生产某塑料的单体，写出合成该塑料的化学方程式 。
20．填空。
(1)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京胜利举行，各种新型材料在冬奥赛场上发挥了巨大的作用。
①颁奖礼服的制作材料是聚酰亚胺纤维，它属于 材料，由它制作的礼服的优点是 。(写一条)
②高山滑雪项目赛道两侧的防护网由高密度聚乙烯(HDPE)材料编织而成，由乙烯生成聚乙烯的化学方程式是 ，聚乙烯的单体是 。
③制作赛区路面的交通指引标识，所用胶带的主要成分为合成橡胶，该胶带的优点是 。(写一条)
(2)2022年2月，北京向全世界呈现了一届无与伦比的冬奥盛会，各种材料的使用助力冬奥会圆满举行。
①冰立方的外立面材料是ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)，其结构简式为。四氟乙烯可看成乙烯分子中的氢原子被氟原子取代后的产物，其结构简式为 ，由乙烯与四氟乙烯在催化剂条件下反应生成ETFE的化学方程式为 。
②冰球由硫化橡胶制成，硫化橡胶与普通橡胶相比，其优点是 。(写一条)
③速度滑冰竞赛服的手脚处使用了蜂窝样式的聚氨酯纤维材料，这种材料的使用对于速度滑冰运动员的帮助可能是 。
21．中国科学家运用穿山甲的鳞片特征，制作出具有自我恢复性的防弹衣，具有如此神奇功能的是聚对苯二甲酰对苯二胺(G)。其合成路线如下：
回答下列问题：
参照上述合成路线，设计以为原料(其他试剂任选)，制备的合成路线： 。
22．现有如下6种有机物，请回答下列问题：
① ② ③ ④2-丁烯 ⑤合成纤维 ⑥
(1)①中虚线内官能团的名称为 。
(2)②的分子式为 。
(3)③的系统命名法的名称为 。
(4)④的顺式结构的结构简式为 。
(5)⑤在生活或工业中的一种用途为 。
(6)⑥的单体的结构简式分别为 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．交联剂可使线型结构连接为网状结构，故A正确；
B．橡胶工业中将线型结构连接为体型结构可以增加橡胶的强度，故B正确；
C．制备高吸水性树脂时将线型结构连接为体型结构可以保留或者增强其吸水功能，又使它不溶于水，故C正确；
D．顺丁橡胶和高吸水性树脂都难溶于水，故D错误；
故选D。
2．D
【分析】根据反应①前后两个物质的结构简式，结合质量守恒，可以推出反应①的反应方程式为：
n +nN2↑，根据反应②前后两个物质的结构简式，可以推出反应②的反应方程式为：n +n/2→ +n ；据此作答。
【详解】A．根据分析，反应①的反应方程式为：
n +nN2↑，反应①中有氮气生成，A正确；
B．根据分析，反应②的反应方程式为：n +n/2→ +n ，是取代反应， B正确；
C．聚合物P 与水在一定条件下反应时，这个键容易断开生成氨基和羧基，是水解反应，C正确；
D．反应②的副产物也是聚合物 ，肯定是网状结构的高分子，D错误；
故选D。
3．D
【详解】A．PPV中含有碳碳双键，具有还原性，故A错误；
B．聚苯乙烯的重复结构单元为 ，不含碳碳双键，而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键，两者重复结构单元不同，故B错误；
C．结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物， 含有两个碳碳双键，而苯乙烯只含有一个碳碳双键，两者结构不相似，不互为同系物，故C错误；
D．通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量，除以结构单元的相对分子质量可得聚合度，故D正确；
故答案选D。
4．A
【详解】高分子化合物是加聚产物，判断单体方法：去[]和n→从左端或右端“减一键，加一键……”，得出的单体有和CH2=CH2、CH2=CH-CH=CH2，共3种；
故答案选A。
5．D
【详解】A．酚醛树脂是制作电木插座的主要成分，甲醛和苯酚经缩聚反应可制得酚醛树脂，故A正确；
B．聚乙烯是生产食品包装袋的主要成分，分子中不含有碳碳双键，无法使溴水褪色，故B正确；
C．聚乳酸是免拆型手术缝线的主要成分，含有酯基，是一种可降解的医用高分子材料，故C正确；
D．聚乙二醇结构简式为： ，故D错误；
故选D。
6．B
【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动，故H+向阴极移动，A错误；
B．结合总反应和阴极反应可知，阳极反应为水失去电子发生氧化反应生成氢离子和氧气，2H2O-4e-=O2↑+4H+，B正确；
C．己二腈[NC(CH2)4CN]相对分子质量较小，不是高分子化合物，C错误；
D．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，叁键含有1个σ键2个π键；1mol丙烯腈(CH2=CHC≡N)中所含σ键的数目为6NA，D错误；
故选B。
7．C
【详解】A．可再生能源是指原材料可以再生的能源如水力发电、风力发电、光伏发电、生物能沼气、海潮能等，故A正确；
B．毛绒材质中的聚酯纤维是有机合成高分子材料，属于合成纤维，故B正确；
C．碳纤维的主要成分是碳，属于新型无机非金属材料，不属于有机高分子材料，故C错误；
D．特种钢是性能优良的铁合金，属于金属材料，故D正确；
故选C。
8．A
【详解】A．酸雨是指pH<5.6的雨水，主要由空气中SO2含量偏高引起，故A错误；
B．晶体硅是良好的半导体材料， 可将光能直接转化为电能，故B正确；
C．N95型口罩的核心材料时聚丙烯，是由丙烯加聚而成的，属于有机高分子材料，故C正确；
D．病毒疫苗是蛋白质，温度过高易变性，需冷藏存放，故D正确；
故选：A。
9．C
【详解】A．用于食品包装的一般为聚乙烯塑料，故A正确；
B．聚氯乙烯是热塑性塑料，故B正确；
C．聚乳酸()属于微生物降解高分子，故C错误；
D．在塑料的组成中，除了合成树脂外，还要根据需要加入某些具有特定用途的加工助剂来改善其性能，故D正确。
故答案为：C
10．C
【详解】A．含碳量越高，越容易形成电化学腐蚀从而加速钢铁腐蚀，故A错误；
B．葡萄酒中添加微量二氧化硫作抗氧化剂是利用SO2的还原性，故B错误；
C．草木灰中含有K2CO3，K2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-，溶液显碱性，铵态氮肥溶液中存在NH+H2ONH3·H2O+H+，溶液显酸性，两者混合使用，发生双水解，互相促进水解，导致氮元素的损失，肥效降低，故C正确；
D．高分子化合物中，n值不同，使得高分子化合物为混合物，即聚丙烯是混合物，故D错误；
答案为C。
11．D
【详解】A．二氧化碳跨临界直冷制冰时没有新物质生成，属于物理变化，故A错误；
B．玻璃纤维属于合成高分子化合物，不属于天然有机高分子化合物，故B错误；
C．聚氯乙烯有毒，且不耐高温，不能用来制作不粘锅的耐热涂层，故C错误；
D．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应生成的二氧化碳使得食品疏松多孔，常用作食品膨松剂，故D正确；
故选D。
12．D
【详解】A．n值不同，分子式不同，不属于同分异构体，故A错误；
B．二者官能团不同，前者含有羧基，后者含有醛基和羟基，不属于同系物，故B错误；
C．凡链节中主碳链为6个碳原子，其规律是“见双键，四个碳，无双键，两个碳”画线断开，然后将半键闭合，即将单双键互换，的单体为1，3—丁二烯和丙烯，故C错误；
D．苯酚和甲醛先发生加成反应生成，然后脱水缩合成酚醛树脂，故D正确；
故选D。
【点睛】本题的易错点为C，注意高分子化合物找单体的方法。加聚产物的单体推断方法：①凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子)的高聚物，其合成单体必为一种，将两半键闭合即可；②凡链节中主碳链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体；③凡链节中主碳链为6个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为两种(即单烯烃和二烯烃)。
13．C
【详解】A．该有机物中含有2 个手性碳原子如图 ，A错误；
B．醚键、醇羟基与氢氧化钠不能反应，羧基可以与氢氧化钠反应，1 mol分枝酸最多可与2mol NaOH发生中和反应，B错误；
C．结构中含有羟基、羧基可以发生缩聚反应，含有碳碳双键可以发生加聚反应，C正确；
D．分支酸含有碳碳双键，与溴单质能发生加成反应，与酸性高锰酸钾溶液反应，属于氧化反应，反应原理不同，D错误；
故选：C。
14．C
【详解】A．高相对分子质量PLA属于羧基和羟基的缩聚产物，为酯类物质，难溶于水，A项错误；
B．2分子乳酸酯化生成1分子中间体的同时生成2mol水，原子利用率不能达到100％，B项错误；
C．不管生成低相对分子质量还是高相对分子质量PLA，其过程均为缩聚反应，C项正确；
D．PLA属于高分子化合物，含有多个酯基，则1molPLA完全水解消耗nmolNaOH，D项错误；
故选C。
15． 2，3-二甲基-1-戊烯 14 CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH
【详解】(1) 含碳碳双键盘的最长碳链含5个碳，第2、第3个碳上各有一个甲基，系统名法名称是2，3-二甲基-1-戊烯；(2)反-2-丁烯两个甲苯不在双键的同一边，其结构简式为；(3) 乙苯苯环上1个乙基，二甲苯苯环上连有2个甲基，分别又处于邻、间、对的位置，故烃基结构总共有4种；乙苯分子中含有5种等效H，故氨基的取代方式有5种；邻二甲苯中有3种等效H，故氨基的取代方式有3种；间二甲苯中有4种等效H，故氨基的取代方式有4种；对二甲苯中有2种等效H，故氨基的取代方式有2种，故总共有：5+3+4+2=14种，故分子式为C8H11N的有机物，含有苯环和—NH2结构的同分异构体有14种；(4)乙酸乙酯在酸性条件下水解生成乙酸和乙醇，反应的化学方程式为CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH；(5)苯乙烯和1,3-丁二烯在一定条件下共聚合成丁苯橡胶的化学方程式为。
16． [(CH3)2N(C18H37)2]+Cl- [(CH3)3N(C18H37)]+Cl- C12H25N(CH3)2+
【详解】氯化铵的化学式为NH4Cl，则双十八烷基二甲基氯化铵的结构简式为[(CH3)2N(C18H37)2]+Cl-；十八烷基三甲基氯化铵的结构简式是[(CH3)3N(C18H37)]+Cl-；根据图中已知十四烷基二甲基苄基氯化铵的分子结构式，十二烷基二甲基苄基溴化铵的结构式为；溴苄和十二烷基二甲基胺的反应方程式是C12H25N(CH3)2+。
17． 加成反应 CH2=CH-CH=CH2 3：2：2：2：1
【详解】(1)苯和乙烯合成乙苯，乙烯分子中碳碳双键变为单键，一个碳原子连接苯环，一个碳原子连接H原子，属于加成反应；
(2)由苯乙烯和另一种单体A通过加聚反应可以合成丁苯橡胶，通过丁苯橡胶的结构简式可以推测出，A的结构简式为CH2=CH-CH=CH2；
(3)乙苯中共有五种环境的H原子，H原子数之比为3：2：2：2：1，所以乙苯的核磁共振氢谱的峰面积比为3：2：2：2：1。
18． 化学变化 能
【详解】(1)天然橡胶硫化后，引入的硫原子可通过形成共价键使高分子链发生交联，形成网状结构，故发生化学变化；
(2)聚异戊二烯的单体中含有碳碳双键，能发生加成反应，能使溴水褪色。
19． C原子最外层有4个电子，与其它原子或原子团最多能形成4个共价键 C10H16 bc n
【分析】(1)碳原子最外层只有4个电子，最多可形成4个共价键；
(2)根据结构可知最多可插入6个CH2原子团，根据C、H原子数判断分子式；
(3)B的一种同分异构体是最简单的芳香烃应为苯，根据苯的结构判断；
(4)C的一种属于芳香烃的同分异构体是生产某塑料的单体，说明此单体含有苯环和碳碳双键或叁键，则满足条件的现分异构体应为。
【详解】(1)碳原子最外层只有4个电子，达到8电子稳定结构时最多可形成4个共价键，不能形成5个共价键；
(2)根据结构可知最多可插入6个CH2原子团，则C应为10个，H应为6×2+4=16，所以分子式为C10H16；
(3)最简单的芳香烃应为苯，化学键不是单双键交替，分子中所有碳碳键的键长均相等，它的邻位二元取代物只有一种，可证明该结构特征，而无论是否单双键交替，它的对位二元取代物都只有一种，且在一定条件下都能发生取代反应和加成反应，所以证明的为bc，故答案为：bc；
(4)C的一种属于芳香烃的同分异构体是生产某塑料的单体，应为，发生加聚反应生成，方程式为：n。
【点睛】苯的结构特点是无碳碳双键，不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，但其有不饱和烃的性质，能与H2在一定条件下发生加成反应，也具有饱和烃的性质，与液溴在催化剂作用下发生取代反应，由此可知苯环中的碳碳键为特殊键，不是双键也不是单键。
20．(1) 有机合成 保温 nCH2=CH2 CH2＝CH2 耐磨
(2) CF2＝CF2 nCF2＝CF2＋nCH2＝CH2 具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性 减少空气阻力，提高速度滑冰的速度
【详解】（1）①聚酰亚胺纤维是目前隔温保温性能最好的合成纤维之一，它属于有机合成材料，由它制作的礼服的优点是保温；
②乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，反应的化学方程式是nCH2＝CH2，聚乙烯的单体是CH2＝CH2；
③该胶带用于制作赛区路面的交通指引标识，其优点是耐磨；
（2）①四氟乙烯可看成乙烯分子中的氢原子被氟原子取代后的产物，根据乙烯的结构简式CH2＝CH2可知其结构简式为CF2＝CF2，由乙烯与四氟乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成高分子化合物的化学方程式为nCF2＝CF2＋nCH2＝CH2；
②工业上常用硫与橡胶作用进行橡胶硫化，使线型的高分子链之间过硫原子形成化学键产生交联，形成网状结构。硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性；
③为了减少空气阻力，速滑竞赛服的手脚处，使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，以求最大限度提高运动员成绩，因此这种材料的使用对于速度滑冰运动员的帮助可能是减少空气阻力，提高速度滑冰的速度。
21．
【分析】A为对苯二甲酸，发生氧化，参照C的结构简式，可确定B为；C、F发生缩聚反应，生成聚对苯二甲酰对苯二胺G的结构简式为。
【详解】以为原料，制备，根据题干信息：B→D、D→E、E→F，可实现氨基的引入及碳链的缩短，即先将 转化为 ，再转化为 ，最后转化为。具体的合成路线为： 。答案为： 。
22． 酰胺基 4-甲基-2-戊炔 (或) 服装、床上用品、绝缘材料、渔网、缆绳、降落伞、航天服等 、
【详解】(1)根据①中虚线内的结构特点可知其官能团名称为：酰胺基，答案为：酰胺基；
(2)根据②结构可推知其分子式为：，答案为：；
(3)③为单炔烃，近官能团编号，其系统命名法的名称为：4-甲基-2-戊炔，答案为：4-甲基-2-戊炔；
(4) 2-丁烯有顺式和反式两种结构，其顺式结构的结构简式为(或)，答案为：(或)；
(5) 合成纤维在生活或工业中可以用作服装、床上用品、绝缘材料、渔网、缆绳、降落伞、航天服等；答案为：服装、床上用品、绝缘材料、渔网、缆绳、降落伞、航天服等；
(6)共聚物单体的结构简式分别为、，答案为：、